南昌大学工程热力学期末试卷(含答案)

第1页共6页南昌大学2009～2010学年第二学期期末考试试卷试卷编号：(A)卷课程编号：课程名称：工程热力学考试形式：闭卷适用班级：热能081，082姓名：学号：班级：学院：机电工程专业：热能与动力工程考试日期：题号一二三四五六七八九十总分累分人签名题分10302040100得分考生注意事项：1、本试卷共6页，请查看试卷中是否有缺页或破损。如有立即举手报告以便更换。2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。一、判断题(每题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”)得分评阅人1、理想气体任意两个参数确定后，气体的状态就一定确定了。（×）2、热力系统放热后，系统的熵一定减少。（×）3、循环净功越大，则循环热效率越大。（×）4、工质经任何一种循环，其熵变为零。（√）5、水蒸气绝热膨胀过程中的技术功tpwhcT。（×）6、容器内水蒸气的压力为1.0×105Pa，测得温度为110℃，可断定容器里为过热蒸汽。（√）7、已知饱和湿空气的温度和压力，不能确定其他状态参数。（√）8、湿空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的含量就越大。（×）9、绝热节流后流体焓不变，所以，节流过程并不造成能量品质下降。（×）10、理想气体混合气体pvcc的差值等于其折合气体常数gR混。（√）第2页共6页二、选择题(每题3分，共30分。每个题目只有一个选项最符合题意，请将其序号填在括号内）得分评阅人1.在一稳态稳流装置内的流体，经历一不可逆过程，装置做功20KJ，与外界交换热量-15KJ，则流体进出口截面上的熵变。（D）A．大于0B.小于0C.等于0D.无法确定2.系统与外界发生能量传递时，功和热量是（A）A．过程量B.强度量C.广延量D.状态参数3.quw只适用于（C）A．理想气体、闭口系统、可逆过程B.实际气体、开口系统、可逆过程C.任意气体、闭口系统、任意过程D.任意气体、开口系统、任意过程4.在可逆过程中，若闭口系统的熵增加，该系统必（B）A．放热B.吸热C.绝热D.不确定5.理想气体的焓取决于（B）A．压力B.温度C.比体积D.压力和温度6.多变过程是指（D）A．一切热力过程B.一切可逆过程A.C.一切不可逆过程D.一切符合npvC关系式的过程7.等量水蒸气从相同的初态出发分别经过不可逆绝热过程A和任意过程B到达相同的终态，若热力学能变化分别用AU和BU表示，则（A）A．ABUUB.ABUUC.ABUUD.0ABUU8.某理想气体自状态1经历可逆多变过程到达状态2，其温度下降、熵增大，则气体（B）A.压力升高、比体积增大、对外做正功；B.压力降低、比体积增大、对外做正功；第3页共6页C.压力升高、比体积减小、对外做负功；D.压力降低、比体积减小、对外做负功；未饱和湿空气是指（）9.有位发明家声称他设计了一种机器，当这台机器完成一个循环时，吸收了1000KJ的功，同时向单一热源排出了1000KJ的热，这台机器(D)A．违反了热力学第一定律B.违反了热力学第二定律C.违反了热力学第一定律和热力学第二定律D.即不违反热力学第一定律也不违反热力学第二定律10.定量某种理想气体经历某种可逆过程，过程中不可能同时发生：（B）A．吸热、升温又对外做正功B.吸热、降温又对外做负功C.吸热、升温又对外做负功D.吸热、降温又对外做正功三、简答及作图题（每题10分，共20分）得分评阅人1.某理想气体经历如图所示过程1－2，请在图上用面积表示所耗过程功tw。并简要说明理由。（5分）S等压线121’abc答：过点2做等压线，过点1做等温线。则有：2121',1'2()()121'1tnnpnpnpwqhqcTTqcTTqqabc面积（5分）T第4页共6页2.试将满足以下要求的多变过程在p－v图和T-s图上表示出来（先标出四个基本热力过程，画出满足要求的一个过程即可）。工质压缩、吸热，且升温。答：（5分）（5分）四、计算题(40分)得分评阅人1.已知进入汽轮机的水蒸气的焓13232/hkJkg，流速150/fcms，流出汽轮机时水蒸气的焓22302/hkJkg，流速2120/fcms，散热损失和位能差可略去不计，求1kg水蒸气流经汽轮机时对外界所做的功。若流量为10t/h，求汽轮机的功率。（15分）解：由稳定流动能量方程式222121211()()()2ffsqhhccgzzw根据题意：210,()0qgzz(5分)所以：221221221()21(32322302)(12050)20009305.95924/sffwhhcckJkg（5分）TPVn＝0n＝1nn＝kn＝0n＝1n＝kn第5页共6页每小时所做的功为：4'10000/924/92410/sPmwkghkJkgkJh汽轮机功率：49241025673600PKW（5分）2.1000kg0°c的冰在20°c的大气中融化成0°c的水，求过程中作功能力损失。（已知冰的融化热γ=335kJ/kg）（10分）解：510003352733.3510273iceQSTkJK冰503.3510293aQkJSKT83.76isoiceakJSSSK00429383.762.4510isogITSTSkJ(5分)(5分)3、一可逆热机完成循环时与A，B，C3个热源交换热量，从热源A吸热1500AQkJ，对外输出净功0860wkJ。试求：（1）,BCQQ；（2）热机从热源B吸热还是向热源B放热？（3）各热源及热机的熵变。（15分）第6页共6页解：（1）设热机向B热源放热，由热力学第一、第二定律得00015008601500600300800155485ABCCABisoABCBCCBBCQQQWQQQSTTTQQQQQkJQkJ即：＝＝解得：＝＝（8分）（2）从以上求的结果可以看出，假定正确，即热机向热源B放热。（2分）（3）（5分）15001.875/8001550.258/6004851.617/3000AAABBBCCCQSkJKTQSkJKTQSkJKTS热机＝800ATK600BTK300CTKAQBQCQ0W